[发明专利]氮化物半导体发光元件

说明书

技术领域

本发明关于氮化物半导体发光元件。

背景技术

专利文献1中涉及氮化镓类半导体激光器元件。该氮化镓类半导体激光器元件中，由氮化物半导体构成的多重量子阱构造活性层包含两层的量子阱层，各量子阱层的厚度是10nm以下。由此，能够在所有的量子阱层中使电子和空穴均一地分布。由于利用再结合而有效地进行向电子/空穴消灭后的量子阱层内的电子和空穴的注入，因此能够对在量子阱层内存在的电子和空穴的密度有效地进行调制。其结果为，能够对该光输出也进行调制，实现作为光盘用的使用中数据的读出时不发生错误的氮化镓类半导体激光器元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－177624号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1公开了氮化镓类半导体激光器元件。使用蓝宝石基板、SiC基板、尖晶石基板、MgO基板、Si基板或GaAs基板而制作氮化镓类半导体激光器元件，在氮化镓类半导体激光器元件的制作中，在基板上生长的极性c面上生长用于激光器的半导体层。在外延生长的最后生长0.7μm厚的p型包覆层以及0.2μm厚的接触层。此后，对p型接触层以及p型包覆层进行蚀刻，形成隆脊构造。在隆脊形成时，不对光导层进行蚀刻。在该隆脊构造中，被蚀刻后的p型包覆层的残膜处于0.05μm到0.5μm的范围。

在半极性面上设置了活性层后的氮化物半导体激光器中，半极性面上的阱层的压电极化为负，即与c面上的阱层的压电极化反向时，根据发明者们的见识，在半导体激光器的特性方面产生不同。在半极性面上制作具有隆脊构造的氮化物半导体激光器时，发明者们的实验显示了使用半极性面的氮化物半导体激光器的阈值电流比使用c面的氮化物半导体激光器变大。这暗示着，在阱层的压电极化从p型包覆层朝着向n型包覆层的方向的半极性面上制作的半导体隆脊中，来自半导体隆脊的载流子的横向扩散大于与在c面上设置的半导体隆脊。

根据发明者们的见识，较多情况下不能够将c面的氮化物半导体激光器所涉及的技术适用于半极性面的氮化物半导体激光器，反向压电极化所涉及的技术是一例。

本发明目的在于提供一种具有能够降低来自半导体隆脊的载流子的横向扩散的构造的氮化物半导体发光元件。

用于解决课题的技术方案

本发明所涉及的氮化物半导体发光元件具备：（a）第一Ⅲ族氮化物半导体区域，其包含n型包覆层以及第一内侧半导体层；（b）活性层，其设置于所述第一Ⅲ族氮化物半导体区域的所述第一内侧半导体层上；（c）第二Ⅲ族氮化物半导体区域，其包含p型包覆层以及第二内侧半导体层，并设置于所述活性层上；以及（d）电极，其设置于所述第二Ⅲ族氮化物半导体区域上。所述第一Ⅲ族氮化物半导体区域、所述活性层以及所述第二Ⅲ族氮化物半导体区域沿某层叠轴而顺次排列，所述第一内侧半导体层设置于所述活性层和所述n型包覆层之间，所述第二内侧半导体层设置于所述活性层和所述p型包覆层之间，所述第一内侧半导体层、所述活性层以及所述第二内侧半导体层构成芯区域，所述n型包覆层、所述芯区域以及所述p型包覆层构成光波导构造，所述活性层和所述第一Ⅲ族氮化物半导体区域的所述第一内侧半导体层构成第一异质结，所述n型包覆层由Ⅲ族氮化物半导体构成，所述第一异质结相对于沿所述n型包覆层的所述Ⅲ族氮化物半导体的c面而延伸的基准面，以比零大的倾斜角倾斜，所述活性层包含由氮化镓类半导体构成并内包压缩变形的阱层，所述阱层的压电极化的朝向朝着从所述p型包覆层向所述n型包覆层的方向，所述阱层包含InGaN层，所述活性层的所述阱层和所述第二Ⅲ族氮化物半导体区域的所述第二内侧半导体层构成第二异质结，所述第二Ⅲ族氮化物半导体区域具有半导体隆脊，所述半导体隆脊包含所述第二内侧半导体层和所述p型包覆层之间的第三异质结，所述第二内侧半导体层包含在所述活性层的所述阱层构成所述第二异质结的第一部分、从所述第三异质结到所述半导体隆脊的底的第二部分、以及所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分，所述第一部分、所述第三部分以及所述第二部分沿所述层叠轴顺次排列，所述半导体隆脊的所述底和所述第二异质结的距离是200nm以下。